Современная электроника №5/2026

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 20 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 5 / 2026 для больших массивов преобразова­ телей или в том случае, когда рассто­ яние между модулями больше, чем 30 см. Это необходимо вследствие того обстоятельства, что все модули, за исключением одного, передающего данные, находятся в режиме прослу­ шивания. Каждый приёмник в кана­ ле связи представляет собой нагруз­ ку для источника сообщений, равную примерно 500 Ом и зашунтирован­ ную ёмкостью 30 пФ. Длинные соеди­ нительные провода вносят потери и создают паразитное реактивное сопро­ тивление на шине, которое может ослабить и исказить синхроимпульс. Для стабильности работы ширина полосы пропускания шины должна быть по крайней мере 60 МГц, а осла­ бление сигнала менее 2 дБ. В большин­ стве случаев достаточно применения трансформаторной связи без буфери­ зации. Создание массивов высокой мощности с использованием DC/DC-преобразователей напряжения семейства Brick (2-го поколения) Как отмечалось ранее, преобразова­ тели серии Brick 2го поколения име­ ют функцию параллельной работы нескольких модулей на общую нагруз­ ку. Уникальный интерфейс для орга­ низации параллельной работы позво­ ляет создавать системы мощностью несколько киловатт с применением нескольких внешних компонентов. Для соединения в массивы с мощно­ стью несколько киловатт более чем 12 однотипных модулей требует­ ся буферизация сигнала PR, так как достигается предел нагрузочной спо­ собности по выходу канала связи. Далее будет показано, как исполь­ зовать буферизацию, чтобы увели­ чить способность канала управлять бо́льшим числом преобразователей, и приводится пример, каким обра­ зом быстро создать макет системы мощностью несколько киловатт. Это даёт семейству Brick эффективность функционирования при использова­ нии для создания систем электропи­ тания с выходной мощностью в диа­ пазоне нескольких киловатт. Структура шины PR Конфигурации верхний уровень / нижний (ведомый) уровень Первое, что должно быть выполнено при разработке больших массивов, – определение количества модулей верхнего уровня. Большие количе­ ства модулей верхнего уровня усилят резервирование, но усложнят органи­ зацию шин PR и дистанционного изме­ рения напряжения на нагрузке (+S/–S). Выглядит заманчивым сконфигуриро­ вать все модули в демократический массив, когда каждый модуль оказы­ вает равное влияние на результирую­ щее напряжение шины, но это может оказаться громоздким для массивов с числом модулей более трёх. Для боль­ ших массивов лучшим вариантом является установка до трёх модулей в качестве модулей верхнего уров­ ня и добавление дополнительного управляемого модуля для большей мощности. Это обеспечивает доста­ точное резервирование для большей части применений. На рис. 6 показа­ на весьма упрощённая принципиаль­ ная схема преобразователя постоян­ ного напряжения семейства Brick (второго поколения), выполненная по квазирезонансной схеме прямохо­ дового преобразователя с управлени­ ем преобразованием методом частот­ ноимпульсной модуляции (ЧИМ) и перечнем основных защитных и сервисных функций. Переключение силового транзистора Q1 из закрыто­ го состояния в открытое происходит при нулевом значении протекающе­ го через него тока (режим «мягкой» коммутации). Резонансный контур образован индуктивностью рассея­ ния трансформатора T1 и дополни­ тельной ёмкостью C1. Отрицательная волна синусоиды отсекается диодом D1. Таким образом, на конденсато­ ре C1 формируются импульсы поло­ жительной полярности одинаковой длительности и амплитуды – «кван­ ты» энергии величиной CV2/2. Регули­ рование выходного напряжения осу­ ществляется путём изменения числа «квантов» (частоты их следования), а не длительности импульсов, как в схеме с широтноимпульсной модуля­ цией. Частота импульсов зависит от мощности в нагрузке, величины вход­ ного напряжения и может изменять­ ся от сотни килогерц на холостом ходу до 1,5 МГц при минимальном входном напряжении и максимальной мощно­ сти в нагрузке. Схемы управления (контроллеры на первичной и вторичной сторо­ нах) выполнены в виде специализи­ рованных интегральных микросхем. Схема активного демпфирования – узел на транзисторе Q2 – формиру­ ет напряжение, величина которо­ го может приближаться к значению входного напряжения, и, таким обра­ зом, переключение транзистора про­ исходит при нулевом напряжении сток–исток. В результате КПД преоб­ +IN PC PR –IN Q2 Q1 T2 T1 D1 C1 +OUT –OUT VCC CS OVP FB +S –S SC SC OVLO UVLO PC PR OT FB S P CS SW RST VCC T3 Pri. ctrl. Sec. ctrl. Первичный контроллер Вторичный контроллер Рис. 6. Упрощённая принципиальная схема DC/DC-преобразователей Brick 2-го поколения с перечнем защитных функций +IN 6V (Limited to < 150 mA) Q1 PR Logic Pulse Detector R INT 500Ω (typ.) 30pF (typ.) C INT PC PR –IN Рис. 7. Эквивалентная схема вывода PR